package PriorityQueue;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: 苏李涛
 * Date: 2024-07-23
 * Time: 15:24
 */
public class MyPriorityQueue {
    public int[] elem;
    public int usedSize;

    public MyPriorityQueue() {
        this.elem = new int[10];
    }


    //初始化
    public void initElem(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            this.elem[i] = array[i];
            this.usedSize++;
        }
    }

    //创建大根堆 ，时间复杂度：O(N)
    public void createHeap() {
        //自下而上比较，创建堆
        //parent为根节点序号
        for (int parent = (usedSize-1-1) / 2; parent >= 0; parent--) {
            siftDown(parent, usedSize);
        }
    }

    /**
     *
     * @param parent:每颗子树开始调整的位置
     * @param usedSize:判断每颗子树，调整结束位置
     * 向下调整：每颗子树都从根节点，开始往下调整，效率高，  时间复杂度 O(N)
     */
    public void  siftDown(int parent, int usedSize) {
        //先确定父亲节点并传过来
        int child = parent*2 + 1;

        while (child < usedSize) {

            //获得左右孩子的最大值，确定最大孩子
            if (child + 1 < usedSize && elem[child] < elem[child + 1]) {
                child++;
            }

            //调整为大根堆
            if (elem[child] > elem[parent]) {

                swap(elem,child,parent);
                //跟新孩子孩子父亲节点
                parent = child;
                child = parent * 2 + 1;

            } else {
                break;
            }
        }
    }



    private void swap(int[] elem, int i, int j) {
        int tmp = elem[i];
        elem[i] = elem[j];
        elem[j] = tmp;
    }




    private void siftUp(int child) {
        int parent = (child-1) / 2;

        while (parent >= 0) {

            if (elem[child] > elem[parent]) {

                swap(elem, child, parent);
                //更新孩子和父亲
                child = parent;
                parent = (parent-1) /2;
            }else {
                break;
            }
        }

    }


    /**
     * 插入，方式：向上调整，效率很慢
     * 时间复杂度 O(N*logN)
     */
    public void offer(int val) {

        //判断是否满了，满了就扩容
        if (isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem, 2*elem.length);
        }

        //插入usedSize位置
        elem[usedSize] = val;

        //调整插入的节点
        siftUp(usedSize);

        this.usedSize++;

    }


    public boolean isFull() {
        return this.usedSize == elem.length;
    }


    /**
     * 删除，
     * 方式：把 0 位置和 usedSize-1位置交换，交换后调整 0位置，及其一下位置
     */

    public int poll() {
        if (isEmpty()) {
            throw new PriorityQueueException("堆是空的！！");
        }
        int val = elem[0];//记录一下 0 位置好返回
        swap(elem,0,usedSize-1);//交换
        siftDown(0, usedSize-1);//调整
        usedSize--;
        return val;
    }


    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new PriorityQueueException("堆是空的！！");
        }

        return elem[0];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return usedSize == 0;
    }

    /** 从小到大堆排序：
     *  1.创建大根堆
     *  2.交换 0 位置和 end位置（end=usedSize-1）
     *  3.调整
     *  4.end--
     *  循环以上步骤即可
     *
     *  时间复杂度 O(N) + 堆排序：0(NlogN)
     */

    public void heapSort() {
        int end = usedSize - 1;
        while (end > 0) {
            swap(elem, 0, end);
            siftDown(0, end);
            end--;
        }
    }
}
